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公路路基软基常见处理方法

2017-03-08高际亮

黑龙江科学 2017年8期
关键词:砂袋软基软土

高际亮

(黑龙江省文芳市政工程有限公司,哈尔滨 150001)



公路路基软基常见处理方法

高际亮

(黑龙江省文芳市政工程有限公司,哈尔滨 150001)

软基处理技术的合理应用,不仅可以增加路面的运输能力,同时也提高了路面使用的稳定性。通过解决软基施工问题,可以进一步提高工程建设的整体质量。

公路路基;软基;处理方法

1 公路软基的内涵

公路的软基路段,主要是指公路中的某一地段由于软土特殊性质,导致地面沉降较为严重,一旦雨水长时间积聚且长期有较重机械的碾压,会导致公路某一地段与其他地段相比呈现较为脆弱的特性,需要相关人员在进行公路建设时对各个地段进行综合考察,针对较为脆弱的地段及时确定解决问题的方案,以防出现不必要的情况。软土并非一开始就存在,之前是一些河流湖泊底部的淤泥所导致,后来与土质在缓慢的水流中经过长时间的化学作用,形成黏性土质露出河流湖泊的表面。但由于其在水流中长时间的作用,导致它的吸水性较强且抗压性较弱,再加上地理条件与周围环境的变化,致使软土所体现出的抗压强度各不相同,就造成了公路在施工过程中遇到的软基路段。

2 软土地基的主要特点

软土地基已经成为公路建设项目产生问题的最主要原因。在公路建设过程中,由于根基渗透能力不足,极容易形成积水层,如果不能及时将水排除,将会直接影响到施工建设的质量安全。但是,软土地基的抗水性非常强,渗水性能非常低,因为这个原因,项目施工的难度就会显著增加。如果不能对公路建设项目进行及时处理,地面将会产生沉降、裂缝等现象。同时,软土地基的可塑性非常高,这对于施工建设来说又是一个全新的挑战。软土地基对能够支持外部压力的限制非常小,如果在施工建设中没有准确把握这一点,在路面投入使用后所承受的压力就会超出路基承受的范围极限,道路会很明显地产生下沉现象,严重缩短了道路的使用寿命。此外,软土的抗压强度比较低,当软土没有受到任何外力时,软基的形状不会发生改变。但当软基受到外部压力所施加的负载作用,软土的形态就非常容易产生剧烈变化,严重时会出现道路侧面产生严重坍塌或者在道路中央凸起,道路其他区域的结构也会产生严重缺陷。

3 软基处理材料的使用标准

在公路工程的具体施工中,对于软基处理所需要使用的材料有具体要求,材料质量的好坏将直接影响到软基处理的效果,进而影响整个公路项目施工的质量。在软基处理过程中,经常使用的材料主要为砂子或砂袋、碎石等,对于材料的使用和配比也有各种各样的要求。首先,在软基处理中最常用的材料是砂子或砂袋,因为它们透水性比较好,作为袋装砂井所需要使用的砂子,渗水率要高,使用粒径大于0.5 mm的砂料要占总重量的一半以上,同时要求泥含量小于3%。砂袋的渗透系数要好,具有足够的抗拉强度,能够承受袋内砂自重及弯曲所产生的拉力,并且具备良好的抗老化性能和对环境的耐腐蚀性,具有较长的寿命。

4 公路软基的基本处理方法

4.1 换填垫层法

软基建设最主要的特点是道路路基表层的承载能力超过了外部压力对于路基支持的要求,有效解决这个问题的方法就是采用换垫法,以改善软地面的强度和硬度。首先要除去土地中不良地质的部分,利用粗砂、碎石或其他工业废渣等质地比较坚硬的适宜材料来进行基础性的填充。通常在使用换垫法对公路进行软基施工操作时,要注意几个施工控制点:在进行施工之前,首先要确定好施工的位置,同时安装好排水渠,使地面的水位下降,确保在采用换垫法时地基的稳定性。同时,有关工作人员要严格控制对缓冲材料的使用和组合,根据测定的数据和实际水位深度来配置相应的材料和设施。尤其是在雨水较多的夏季或者温度较低的冬季,必须做好预防措施再进行必要的补充。施工材料的选择上,应该具体问题具体分析。如果进行换垫的材料是黏土,就应选择振动碾来作为原料进行制备。当一切准备就绪后才可开始进行施工,这样才能保证施工的顺利进行。

4.2 排水固结法

路基成为软基的最重要原因就是土壤表层水分太高,超过了公路平台建设的基本要求。在公路投入使用后,道路路基往往会受到外力的作用而发生沉降。排水固结法的施工过程就是减少路基的沉降量,同时提高软基路面的承载能力。使用软基排水固结法进行施工的过程中,完善的排水系统是保证施工顺利的一个最重要组成部分。在对地基进行处理之前,要先对施工现场进行清理,用素土填平,形成一定的坡度。同时,还要确保排水的深度,为实现良好的排水工作做好准备,确保工程建设的有效推进。除了排水系统之外,预压系统是排水固结法的另一个重要因素。预压系统主要是促进自由水颗粒之间对土壤形成有效的放电过程,从而实现对土壤质量进行巩固的效果。通常使用多级分载的方式,能够保证负载的稳定性,最终的排水效果也最好。在建材的选择上,通常使用建筑施工所用的砂子或者砂袋。砂袋要进行全面检查,确保它满足道路施工的使用要求,提高施工质量。

4.3 水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩的施工技术主要适用于公路工程软基问题中的淤泥地质,也可适用于泥炭土以及粉土地质。水泥搅拌桩施工技术主要是通过水泥搅拌桩机将水泥喷射到土里实现的,再充分搅拌保证其均匀程度,通过使水泥和土壤产生各种物理和化学反应现象,达到提升软地面硬度的目的。水泥搅拌桩施工技术可在很大程度上提升土质的硬度,提升预期效果,可以很好地应用于道路工程当中。如果在公路工程软基路段当中应用水泥搅拌桩技术,那么在施工过程中,一定要完全依照施工设计图中的需求给水泥搅拌桩一个精准的定位,在定位过程中须精确掌控水泥搅拌桩之间距离的偏差值,确保其控制在 100 mm 以内。施工前期,一定要对施工道路现场水体、土壤等因素进行准确、合理地分析,并做工艺性测试,测试结果达到相应标准再进行水泥搅拌桩工程。上述工程都须满足施工标准及相关监管部门抽检达标以后,方可实施整体工程。

4.4 预应力管桩法

预应力管桩大范围应用于工业与民用建筑中,并且有了相对成熟、完整的理论,分为承载力和沉降两种控制模式。如若道路填土很少、填土荷载很小时,承载力大多能达到设计需求,这个时候主要以沉降控制,即用沉降控制复合桩基理论进行运算。反之,如若填土很高、填土荷载很大时,不仅要控制沉降,还要注意承载力能否达到需求,若承载力不符合设计需求,要融合沉降以及承载力控制进行处理。一般预应力管桩成本比普通的水泥更高,预应力管桩硬度大且承载力大,所以在设计中,将桩土配合工作以及增大桩距的方式大范围应用以达到符合地基设计的目的。当公路软基的深度达到一定程度时,就需要寻找另外一种方法来弥补填补法的不足——加固土桩,用深层搅拌机携带加固软土或可以与软土进行化学反应的材料深入地层底部进而排除深层软基内部的水分,或者深层的软土通过与进入地下的材料发生反应生出能够增强抵抗力的地质,达到加固深层软基的目的,并且最终达到增强公路软基稳定性与承受力的目标。然而,在实行此方法时,需要对施工现场进行必要的审查,并且保证施工现场表面的整洁性,以免夹杂其他物质,使得加固土桩的材料发挥不了应有的作用。同时,应注意针对不同的路基选用不同的材料并提取该路段路基的软土不断进行试验,寻找可以最大限度加固软体的材料,并且不断优化。在施工过程中,还需要专业技术人员来进行此项目的施工。只有这样,才能实现公路软土路基的不断优化,提升其整体的承载能力,实现延长公路使用寿命的目标,进而促进我国经济的发展。

[1] 李利.浅析常见公路路基质量通病及防治措施[J].科技信息,2016,(18):63-64.

[2] 周梓才.浅谈公路软土地基的处理方法[J].广东科技,2016,(16):42-43.

[3] 葛光辉.浅析路基的病害成因及防治措施[J].科技致富向导,2017,(01):26-27.

[4] 张金军,佘敬辉.浅谈公路路基病害的危害及其防治[J].科技信息,2017,(01):19-20.

Common approaches to soft foundation of highway subgrade

GAO Ji-liang

(Heilongjiang Wenfang Municipal Engineering Co., Ltd., Harbin 150001, China)

The rational application of soft foundation treatment technology can not only increase transportation capacity of pavement, but also improve stability of pavement. By solving the problem of soft foundation construction, we can further improve overall quality of construction.

Highway subgrade; Soft foundation; Treatment method

2017-02-18

高际亮(1980-),男,本科,中级职称。

U416.1

B

1674-8646(2017)08-0160-02

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